Ученые изменили гены врожденных иммунных клеток с помощью инструмента для редактирования ДНК

Исследователи из UCLA успешно использовали мощный инструмент редактирования генов CRISPR-Cas9 для изменения ДНК зрелых врожденных иммунных клеток — первых "ответчиков" организма на инфекции. Эти клетки крови ранее было крайне сложно генетически модифицировать.

Хотя работа проводилась на мышах, возможность изменять экспрессию генов в этих клетках может в будущем позволить клиницистам лучше использовать силу иммунной системы в борьбе с раком и аутоиммунными заболеваниями.

Исследование, опубликованное в журнале Cell Reports, возглавил Тим О'Салливан, доцент микробиологии, иммунологии и молекулярной генетики.

Проблема с традиционным методом

Обычно для доставки Cas9 и сопутствующих молекул внутрь клеток используется безвредный вирус. Однако, когда ученые попытались применить этот подход к врожденным иммунным клеткам, те распознали вирус как захватчика и активировали защиту, что свело на нет эффективность метода.

Новый метод доставки

Новый метод команды включает воздействие на врожденные иммунные клетки небольшим электрическим импульсом. Это делает внешнюю оболочку клеток слегка пористой. Если комплексы Cas9 для редактирования генов находятся в жидкости вокруг клеток, они могут проникнуть через поры в мембране.

"Мы оптимизировали процесс так, что белковые комплексы Cas9 попадают в иммунные клетки, направляются в ядро и редактируют целевой ген с эффективностью 95%. И мы можем сделать все это менее чем за неделю", — сказал Люк Ригган, соавтор работы.

Демонстрация эффективности

Чтобы показать полезность метода для исследований, команда удалила ген MyD88 из дендритных клеток мышей. Без этого гена мыши погибали от вируса, с которым их иммунная система обычно справляется.

Также технология была использована для редактирования генов натуральных киллеров (NK-клеток) — типа лейкоцитов, способных атаковать раковые клетки. Усиление их пролиферативной способности могло бы помочь в лечении некоторых опухолей.

Будущие перспективы

В будущем метод может быть полезен для широкого спектра иммунологических исследований, например, для скрининга генов, важных для определенных иммунных функций.

Но подход также может быть использован в клинике для редактирования иммунных клеток, взятых непосредственно у пациентов. "Возможность использовать эту технику на человеческих клетках может иметь серьезные клинические применения", — отметил О'Салливан. Команда уже проводит эксперименты на клетках из образцов человеческой крови.